[发明专利]一种基于BIM的数字化工程监理方法与系统

权利要求书

1.一种基于BIM的数字化工程监理系统，其特征在于，包括：BIM模块和工程监理控制管理模块；

所述工程监理控制管理模块，包括工程管理子模块、工程监理子模块和现场信息管理子模块，其中：

所述工程管理子模块，用于获取工程设计信息，其中所述工程设计信息包括工程设计方案和工程设计图纸；

所述工程监理子模块，用于获取工程监理作业信息，其中所述工程监理作业信息包括实际工程监理过程中获取的监控信息；

所述现场信息管理子模块，用于获取工程现场信息；

所述BIM模块包括根据工程设计信息建立标准BIM模型，以及根据工程监理作业信息和工程现场信息建立工程BIM模型；

所述工程监理控制管理模块还包括管控子模块，其中：

所述管控子模块，用于根据所述标准BIM模型和工程BIM模型进行比对分析，输出比对分析结果；

其中所述BIM模块包括标准模型建立子模块和工程模型建立子模块；

所述标准模型建立子模块用于根据工程设计信息建立标准BIM模型；

所述工程模型建立子模块用于根据工程监理作业信息和工程现场信息建立工程BIM模型；

其中所述工程监理子模块包括监理表单生成单元；

所述监理表单生成单元，用于根据实际工程监理作业内容以及其作业过程中获取的监控信息生成工程监理作业表单，其中所述作业表单记录的内容包括：工程进度信息、监测数据信息、现场检查信息；

所述现场信息管理子模块包括现场图像监控单元；

所述现场图像监控单元，用于获取工程现场的图像信息；

所述工程模型建立子模块进一步包括：根据获取的工程现场图像信息和工程监理作业表单生成工程BIM模型，所述工程BIM模型包括工程结构的三维模型；

其中所述工程监理控制管理模块还包括可视化子模块；

所述可视化子模块包括：将所述工程现场的图像信息整合到所述工程结构的三维模型中，并展示所述工程结构的三维模型；

其中所述可视化子模块包括图像处理单元，用于对由所述现场图像监控单元获取的工程现场图像进行处理，并将处理后的工程现场图像整合到所述工程结构三维模型中；

其中所述图像处理单元对由所述现场图像监控单元获取的工程现场图像进行处理，进一步包括：对工程现场图像进行增强去噪处理，具体包括：

1)将待处理的工程现场图像由RGB颜色空间转换到HSI空间，分别获取工程现场图像的色调子图像H、饱和度子图像S和亮度子图像I；

2)采用3个设定的尺度参数对亮度子图像I进行Retinex分解，分别获取Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃，其中采用的Retinex分解函数为：

logR_i(x，y)＝logI(x，y)-log(F_i(x，y)*I(x，y))

式中，R_i(x，y)表示第i个Retinex分解子图像中像素点(x，y)的反射值，其中i∈[1，2，3]，I(x，y)表示亮度子图像中像素点(x，y)的亮度值，F_i(x，y)表示针对第i个Retinex分解子图像采用的核函数，其中c_i表示针对第i个Retinex分解子图像采用的尺度函数，c_i＝18.75×i²+12.5×i-20；

3)分别根据设定的小波基和分解层数对获取的Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃进行小波分解，分别获取该Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃的高频小波系数和低频小波系数；

4)分别对Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃获取的高频小波系数进行阈值处理，获取阈值处理后的高频系数；其中对高频小波系数进行阈值处理采用的改进的阈值函数为：

式中，表示阈值处理后的第i个Retinex分解子图像中的第j层第k个高频小波系数，w_i，j，k表示第i个Retinex分解子图像中的第j层第k个高频小波系数；T表示设定的阈值，其中表示该层小波系数的中值，L表示小波系数的长度，sgn(·)表示符号函数，β₁、β₂和β₃表示设定的增强调节因子，其中0＜β₁＜1，0＜β₂＜1，0＜β₃＜1；

5)对Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃阈值处理后的高频系数进行高频小波系数融合处理，获取融合高频小波系数，并根据融合高频系数和Retinex分解子图像R₁、R₂和R₃中低频小波系数的最大值进行重构处理，获取增强后的亮度子图像I′；

6)将亮度子图像I′进行直方图均衡化处理，并将直方图均衡化后的亮度子图像I′和色调子图像H、饱和度子图像S进行融合处理，得到增强处理后的工程现场图像。